文档介绍：Chapter 7 Biosynthesis of Protein(Translation)
蛋白质的生物合成(翻译)
蛋白质合成的反应体系
蛋白质合成过程的起始、延长、终止三个阶段
原核生物翻译起始与真核生物的区别
肽链合成后的加工和运输
蛋白质生物合成的干扰和抑制
熟悉三种RNA在翻译中的作用,
掌握蛋白合成的机制
了解翻译后的加工和运输过程。
3. 教学难点
遗传密码的特性、翻译起始复合物的形成、肽链延长阶段的三个步骤、蛋白质的靶向输送。
蛋白质生物合成体系
蛋白质生物合成过程
翻译后加工和输送
蛋白质生物合成的干扰和抑制
蛋白质生物合成体系
一、mRNA与遗传密码
二、rRNA与核蛋白体
三、tRNA和氨基酰-tRNA
四、蛋白质因子
五、酶和能量
蛋白质的生物合成过程就是将RNA分子中的遗传信息(碱基排列顺序)转变成为蛋白质分子中的氨基酸的排列顺序,因而称为翻译(translation)。
翻译(蛋白质的生物合成):
以氨基酸为原料
以mRNA为模板
以tRNA为运载工具
以核糖体为合成场所
起始、延长、终止各阶段蛋白因子参与
合成后加工成为有活性蛋白质
参与蛋白质生物合成的物质包括:
原料: 20种氨基酸
三种RNA
mRNA、rRNA、tRNA
酶(氨酰-tRNA合成酶、转肽酶)
ATP、GTP
无机离子: Mg++
蛋白质因子
一、mRNA与遗传密码
(一)作用:
是蛋白质生物合成模板,依靠三联遗传密码,决定蛋白质分子中氨基酸排列顺序。
(二)原核生物与真核生物mRNA的区别
原核生物: 一段mRNA可为功能相关的几种蛋白质编码-----多顺反子(poly cistron)。
真核生物: 一段mRNA一般只是一种蛋白质合成的模板-----单顺反子(monocistron)。
图原核生物和真核生物mRNA结构的比较
(三) 遗传密码
: mRNA分子上从5´至3´方向,每三个相邻的核苷酸为一组,在蛋白质合成中代表某种氨基酸或肽链合成的起始或终止信号,称为遗传密码(ic codon)。
遗传密码表
mRNA分子中含有密码子信息的区域称为开放读码框(open reading frame,ORF)。它的5´-端为起始密码子, 3´-端 为终止密码子。
:
(1). 遗传密码共有64个
其中一个起始密码(AUG)
3个终止密码(UAG、UAA、UGA)
61个密码代表20种氨基酸。
(2). 方向性(direction)
(3). maless)
连续阅读从mRNA5’ 3’
肽链合成N端 C端
阅读框移位(frame shift) ,蛋白功能丧失
(4). 简并性(degeneracy)
多个密码子编码一种氨基酸的现象
密码子上第一、二位上碱基不变,第三位碱基可改变
如:UCU UCC UCA UCG 都代表Ser
意义:减少基因突变的危害性
有利于物种的稳定
(5).兼职性
AUG: 起始信号
Met的密码子
(6). 通用性(universal)
从最简单的生物(病毒)到人类,使用同一套遗传密码
(7). 摆动性/变偶性(wobble)
是指密码子的第三个碱基与反密码的第一个碱基不严格的配对现象。
密码子与反密码子配对的摆动现象
图遗传密码的摆动配对
二、rRNA与核蛋白体
核蛋白体是肽链合成的场所
(一)结构
rRNA的含量最多(80%)
rRNA与核糖体蛋白共同构成核糖体(核蛋白体,ribosome)
核蛋白体由大,小两个亚基组成
原核生物中的核糖体大小为70S,可分为30S小亚基和50S大亚基。小亚基由16SrRNA和21种蛋白质构成,大亚基由5SrRNA,23SRNA和35种蛋白质构成。
真核生物中的核糖体大小为80S,也分为40S小亚基和60S大亚基。小亚基由18SrRNA和30多种蛋白质构成,大亚基则由5S rRNA,28S rRNA和50多种蛋白质构成, S rRNA。
图核糖体的组装
大肠杆菌核糖体的空间结构
为一椭圆球体,其30S亚基呈哑铃状,50S亚基带有三个角,中间凹陷形成空穴,将30S小亚基抱住,两亚基的结合面为蛋白质生物合成的场所。
(二)功能
核糖体的大、小亚基分别有不同的功能:
:可与mRNA、GTP和起始tRNA结合。
:
(1)具有两个不同的tRNA结合点:
A位(acceptor